Dénomination
L'expression « nappe de Sainte-Marguerite » est parfois employée pour désigner une structure des Appalaches québécoises. Les travaux de cartographie du ministère responsable des ressources naturelles du Québec ne reconnaissent pourtant aucune nappe de chevauchement portant ce nom. L'unité géologique documentée est le Complexe de Sainte-Marguerite.
Ce complexe est un ensemble de copeaux, ou écailles tectoniques, et non une nappe au sens strict. Une nappe de chevauchement est une vaste unité de roches déplacée sur de grandes distances au-dessus d'une faille de chevauchement. Le Complexe de Sainte-Marguerite est au contraire un assemblage de fragments de roches de taille restreinte, pris dans une zone de faille.
Le nom provient de la municipalité de Sainte-Marguerite, en Chaudière-Appalaches, près de laquelle les écailles affleurent. Il ne faut pas confondre cette unité avec d'autres lieux homonymes du Québec. C'est notamment le cas de la rivière Sainte-Marguerite, sur la Côte-Nord, qui n'a aucun lien avec le complexe.
Situation géographique
Le Complexe de Sainte-Marguerite se trouve dans la région administrative de Chaudière-Appalaches, au sud-est de la ville de Québec. Il a été décrit dans le cadre de la cartographie géologique de la région de Saint-Malachie.
Les écailles s'alignent dans un corridor de direction nord-est–sud-ouest, parallèle à l'orientation générale des Appalaches dans ce secteur. Ce corridor s'étend des environs de Sainte-Marguerite, dans la MRC de La Nouvelle-Beauce, vers Saint-Lazare-de-Bellechasse, dans la MRC de Bellechasse.
Le secteur fait partie des Appalaches, l'une des grandes provinces géologiques du Québec méridional. Elle occupe le territoire situé au sud-est de la ligne Logan, qui la sépare de la Plate-forme du Saint-Laurent. Le relief y est formé de collines et de plateaux. Les roches en place y sont largement recouvertes de dépôts meubles du Quaternaire, ce qui limite le nombre d'affleurements accessibles.
Contexte géologique régional
Dans la région de Saint-Malachie, le substrat rocheux appartient à l'orogène des Appalaches. La cartographie régionale y distingue cinq nappes de chevauchement, séparées par des failles majeures orientées nord-est–sud-ouest :
- la nappe Bacchus ;
- la nappe de la rivière Boyer ;
- la nappe de Sainte-Hénédine ;
- la nappe Richardson ;
- la nappe Buckland.
Ces nappes font partie de l'empilement d'unités allochtones des Appalaches du sud du Québec. Cet empilement est associé à la fermeture de l'océan Iapetus et aux déformations paléozoïques, en particulier à l'orogenèse taconienne, à l'Ordovicien.
Le Complexe de Sainte-Marguerite occupe le corridor de faille associé à la faille Richardson et au Mélange de la rivière Boyer. Ce corridor se situe près du contact entre la nappe Richardson et la nappe de Sainte-Hénédine. Le complexe se trouve ainsi à la jonction de deux unités structurales majeures de l'empilement régional.
Lithologie
Le Complexe de Sainte-Marguerite se distingue des roches qui l'entourent par sa nature métamorphique de haut degré. Une compilation géologique régionale le présente comme un assemblage de trois copeaux principaux, formés des roches suivantes :
| Lithologie | Nature |
|---|---|
| Granite gneissique (granite-gneiss) | Roche granitique foliée et rubanée |
| Amphibolite | Roche métamorphique riche en amphibole, d'origine probablement mafique |
| Métaquartzite | Grès quartzeux recristallisé par métamorphisme |
Le rapport de cartographie de la région de Saint-Malachie signale aussi d'autres lithologies dans ces copeaux tectoniques. Les écailles sont enchâssées dans des roches de la zone de faille, notamment celles du Mélange de la rivière Boyer.
Ces roches gneissiques et quartzitiques contrastent avec les unités métasédimentaires et métavolcaniques de faible degré qui composent l'essentiel des nappes appalachiennes environnantes.
Structure
Le Complexe de Sainte-Marguerite se compose de plusieurs copeaux coincés sous la nappe Richardson. Ils occupent une zone de faille d'environ 500 m de largeur, qui suit la direction nord-est–sud-ouest des structures régionales.
La position des écailles s'explique par le fonctionnement de la faille Richardson. Le long de cette faille, la nappe Richardson a chevauché les unités sous-jacentes. Au cours de ce mouvement, des fragments de roches plus profondes ont été arrachés puis entraînés dans le plan de faille. Ils y sont restés pris en lentilles allongées, ou copeaux.
Le Mélange de la rivière Boyer, associé au même corridor, témoigne lui aussi d'une déformation intense le long de cette zone de faiblesse. Un mélange tectonique est une unité chaotique où des blocs de nature variée baignent dans une matrice déformée.
La coexistence du mélange et des copeaux de socle fait du corridor de la faille Richardson une zone clé pour comprendre l'architecture des nappes de la région de Saint-Malachie.
Âge et interprétation
Une compilation géologique de la région de l'Estrie-Beauce rapporte un âge radiométrique minimal de 900 millions d'années pour les lithologies du Complexe de Sainte-Marguerite. Cet âge les situe au Protérozoïque, bien avant la formation des roches paléozoïques qui composent la majeure partie des nappes appalachiennes de la région.
Les copeaux de granite gneissique, d'amphibolite et de métaquartzite sont interprétés comme des écailles de chevauchement d'un socle de type grenvillien. La Province de Grenville forme le vieux socle du Bouclier canadien au nord-ouest du Saint-Laurent. On considère qu'elle se prolonge sous les Appalaches. Elle y constitue le substratum de l'ancienne marge continentale de la Laurentia, sur laquelle se sont déposées les séquences sédimentaires appalachiennes.
La présence de tels fragments dans une zone de faille appalachienne a une portée importante. Elle indique que les failles de chevauchement ont atteint des niveaux assez profonds pour arracher des morceaux du socle et les remonter en surface. Le complexe constitue ainsi un témoin direct du socle précambrien sous-jacent aux nappes du sud du Québec.
Travaux géologiques
La connaissance du Complexe de Sainte-Marguerite repose principalement sur deux publications du ministère de l'Énergie et des Ressources du Québec.
La première est la compilation géologique de la région de l'Estrie-Beauce, publiée sous la cote MM 85-04. Elle décrit le complexe comme trois copeaux de roches de type grenvillien et en rapporte l'âge radiométrique minimal.
La seconde est le rapport de cartographie de la région de Saint-Malachie, publié sous la cote ET 93-03. Ce rapport précise la structure des cinq nappes de chevauchement régionales. Il situe aussi le complexe dans le corridor de la faille Richardson et du Mélange de la rivière Boyer, sous la nappe Richardson. Il constitue la référence la plus directe sur la position et la géométrie de l'unité.
Les données de ces travaux sont intégrées au système d'information géominière du Québec (SIGÉOM). Elles figurent aussi dans les cartes géologiques de synthèse de la province, dont la carte géologique du Québec publiée en 2022. Des synthèses sur l'évolution tectonique des Appalaches québécoises, du Néoprotérozoïque au Permien, offrent le cadre d'interprétation régional de ces unités.